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1、还原炉现状说明及改造要求1、设备组成还原炉设备包含窑体、蓄热式燃烧系统、通排风管道及风机、自动控制系统、抽真空系统等。2技术参数及性能表序号名称单位参数备注1窑炉名称蓄热式竖罐锢还原炉2结构形式全钢架外包钢板3烧成产品金属锢4炉膛工作温度12505燃料天然气6燃料热值Kcalm380007还原罐横向中心间距nun8008还原罐纵向中心间距nun8009空气预热温度2100010排烟温度18011换向频率S/次4512烧嘴形式蓄热式烧嘴13烧嘴数量支24配套24支点火烧嘴自动点火和火焰监测14大火烧嘴功率KW50015炉体外表温升C5016加热室数量个617换向方式分组独立换向18控制方式全自动
2、人机界面PID自动调节19蓄热体蜂窝体20目前氮氧化物排放值mgm3560-900部分时段大于IOOO3、蓄热式燃烧系统燃烧系统由天然气供应系统、助燃风供风系统及管道、预混式空气蓄热烧嘴组成。3.1 助燃风供风系统及管道助燃空气由鼓风机供给。从风机出来的助燃空气经空气总管，空气两侧支管、空气组支管及分组流量孔板和电动调节阀，按烧嘴需要量均衡送到各个烧嘴，经由空气蝶阀再送入空气蓄热箱喷入炉内，根据烧嘴燃烧情况调整嘴前蝶阀使烧嘴燃烧完全。助燃风经过空气箱预热后，进入炉膛参与燃烧，风温可达到IOOOC,大大提高了天然气的燃烧效率。助燃风机为高压风机，共1台，常开变频控制。安装有减震装置。助燃风主管设
3、有压力检测点，便于记录助燃风出口压力。规格型号：9-265.6A30KW电机转速：2900rmin全压：7218-6527Pa流量：7766-9500m3h3.2 预混式空气蓄热烧嘴3.2.1 烧嘴布置及供热分配全炉供热区分布24套空气蓄热式烧嘴，共分6组进行自动控制，每组控制4支蓄热式烧嘴，采用双交叉限幅连续比例燃烧控制，结合保温控制技术来实现各段炉温自动控制，保证炉内气氛及温度。燃烧负荷配置表如下:温度控制区烧嘴型式数量功率段供热备注(Nm3h)(Nm3h)加热1区侧部蓄热烧嘴450100加热2区侧部蓄热烧嘴450100加热3区侧部蓄热烧嘴450100加热4区侧部蓄热烧嘴450100加热5
4、区侧部蓄热烧嘴450100加热6区侧部蓄热烧嘴450100合计6003.2.2 燃烧装置功能说明烧嘴的有关性能参数如下:单个烧嘴能力：50Nm3h助燃空气压力：6000Pa天然气压力：4000Pa助燃空气形式：助燃空气蓄热，温度IOO（TC3.2.2.1蓄热式燃烧器结构蓄热式燃烧器主要包含:A、蓄热箱体（含保温、喷火砖、蜂窝体等）Ik天然气喷气枪及冷却风系统B、助燃及排烟箱体D、点火烧嘴3.2.2.2蓄热箱体蓄热箱体是放置蓄热体的设备，也是热交换的区域。蓄热式烧嘴的蓄热室一部分嵌在炉墙内。其外壳由型钢和钢板密封焊接而成，内部四壁由耐火浇注料整体浇注而成,中间放置蓄热体。蓄热箱的密封性能好，绝不
5、窜火或泄露气体。蓄热室的后端设有检修门，完全具有在线更换蓄热体功能，避免个别烧嘴因蓄热体的损坏而造成蓄热能力不足从而影响供热能力的情况发生，蓄热体使用寿命需满足一年以上。3.2.2.3换向装置和换向程序每对蓄热烧嘴为一个控制单元，向炉体一侧蓄热烧嘴的空气蓄热室内送入空气，并与同时送入的天然气在炉内均匀混合实现高温燃烧；同时另一侧蓄热烧嘴的空气蓄热室排出工作蓄热烧嘴燃烧的烟气，排出的烟气将蓄热室内的蜂窝体预热到800-1000oCo经过约45秒（一个周期）转换方向，排烟气的烧嘴（换向前）开始送入空气和燃气，这时，经预热的蜂窝体开始给空气加热，由于体积膨胀，喷出的气体流速高，混合好，燃烧充分；燃烧
6、的烧嘴（换向前）开始排烟,加热蜂窝体。这种换向燃烧方式是蓄热式炉子的特点，实现周期换向的装置是每个蓄热式烧咀前的助燃风管道和烟气管道气动换向阀。换向阀可实现控制组内蓄热式烧嘴定时换向、定温换向及超温强迫换向。烘炉时以定温换向为主，正常生产时以定时顺序换向为主。两位三通换向阀的工作原理如下图所示：换向阀采用PLC程序控制，快切阀的换向时间可人工设定（4060秒），分散换向的时序间隔为L5（可设定）秒，当蓄热室的烟气温度过高时超温报警，控制系统将自动进行强制换向，以保护换向阀和排烟机。换向系统的动作采用PLC控制。换向控制系统主要功能有：（1）定时换向：当换向系统处于自动运行状态时，换向阀以一定的
7、时间间隔完成换向动作。（2）定温换向：当排烟温度过高时，系统将强制换向阀换向，直至排烟温度下降到设定的温度范围内。（3）手动换向：当系统处于手动状态时，可在触摸屏上对系统中的每个换向阀进行手动换向，便于调试和故障处理。（4）保温功能：在生产线其它设备检修时，长时间不能出钢，换向阀处于待工作状态（既不排烟也不燃烧）。（5）超温报警。（6）动作异常报警：当换向阀阀位异常或长时间动作不到位时，触摸屏上会出现报警指示灯闪烁并指示故障点所在位置，蜂鸣器报警，系统作出相应的应急反应或人工干预。为避免蓄热系统在换向过程中引起炉压等参数波动过大，在换向控制中采用不同步换向方式，即各个供热段的换向阀在换向时以一
8、定的时间间隔动作。实践证明，采用不同步换向，加热炉的炉压控制更容易实现。323产品要求：- 天然气热值、压力或温度波动时，仍能较稳定地工作；- 烧嘴燃烧稳定，不易熄火和脱火，故烧嘴需有较大的调节比；- 烧嘴的燃烧的气氛可控。要求燃烧充分，避免燃气浪费。-空气有较高的预热温度，以提高火焰温度，提高炉内温度均匀性，提升节能效-具有自动点火、火焰监测及安全联锁的功能。为安全考虑，蓄热式烧嘴长明火点燃状态下，蓄热式烧嘴的天然气阀门才能开启，二者实现安全联锁。3.2.4安装要求a、烧嘴箱、喷火砖应与天然气喷枪中心线重合，避免偏心影响燃烧及火焰的形状。b、烧嘴箱体应牢固地装在窑体的钢架上。c、点火烧嘴为长
9、明火，其天然气、助燃风管道阀门均从其两侧支管处接，与分组换向系统相互独立。d、蓄热式烧嘴喷气管冷却风接法与点火烧嘴助燃风系统相同，与蓄热式燃烧分组换向系统相互独立。4、排烟系统及设备4.1 排烟系统本窑的排烟系统主要由嘴前排烟管道、分组排烟管道、炉体两侧排烟管道、排烟主管道、排烟风机和烟囱组成。分组排烟管道上设有电动调节阀，每侧炉墙3组自动排烟管道汇总成炉侧排烟管道，炉墙两侧排烟管道汇总后，接至排烟风机进口，经排烟风机出口送至钢烟囱，送至厂方车间外。每支蓄热式烧嘴的排烟管道出口设置1支双金属温度计，用于测量该烧嘴的排烟温度，当实测温度超过设定温度时，两位三通换向阀强制换向，排烟侧变为送冷风侧，
10、以保护排烟风机和换向阀。4.2 排烟风机型号表规格型号：Y9-386.3D55KW电机转速：2900rmin全压：5805-5707Pa流量：17176T9323m3h4.3 作控制及自动调节系统控制系统包括：主管道燃气系统部分、风机控制部分、燃烧温度控制部份及压力控制部分、装出料模拟显示部分、安全报警系统。本套控制系统每条炉设有一台控制柜，一台现场从站PLC箱和一台按钮控制操作箱。另中控室设有一主操作台计算机对现场5台设备进行集中操作监控。S7-300主站配有以态网模块,并留有接口方便连入现场其他以态网网络.6、换向阀联锁关系：（1.）燃气关闭和煤烟关闭同时动作；（2.）打开空气翻板阀；（3
11、.）空气关闭和空烟关闭同时动作；（4.）先关空气翻板阀；（5.）空气打开和空烟打开同时动作；（6.）燃气打开和煤烟打开同时动作；当阀组中某个换向阀换向不到位故障时，该阀组自动关闭，等待维修处理。故障解除时，需要人工重新投入，即将换向手/自动选择按钮选为手动，选择换向阀投入，然后再选回到自动。7、附件：（1）还原炉及其燃气、助燃风、尾气管道布置图（2）还原炉近期氮氧化物在线监测统计表8、还原炉尾气氮氧化物改造要求：8.1、 在现有控制系统的基础上改造燃烧器8.2、 改造方案需参照现有燃烧系统蓄热箱进行，以保证节能效果8.3、 燃烧器所用天然气及助燃风接入口尺寸需匹配现用燃烧罂尺寸，减少施工量8.4、 控制系统调整由供方完成8.5、 改造方案不得改变炉体结构8.6、 利用烟气再循环燃烧技术（FGR燃烧技术）。大大降低烟气中的氧含量8.7、 改造后还原炉炉膛温度1250C时，NoX排放V200mgm38.8、 改造后所有运行数据及控制均需参照原系统接入中控DCS系统薇氧混合物覆盖的覆施后覆能数量IoIg/fZjJ./7J7%”Uo制。,o3。以IQPJ铀q湖？W2&XKHolo似J*。2C物3I伽3n氧含量留化氮覆盖后覆盖数最覆盖前覆盖后0/M,吱Q2。即F玲K3过Nr小诩S力八%/28。3I依如IQ1。M1/.X小3
